17.如圖光滑軌道由半圓和一段豎直軌道構(gòu)成,圖中H=2R,其中R遠大于軌道內(nèi)徑.比軌道內(nèi)徑略小的兩小球A、B用輕繩連接,A在外力作用下靜止于軌道右端口,B球靜止在地面上,輕繩繃緊.現(xiàn)靜止釋放A小球,A落地后不反彈,此后B小球恰好可以到達軌道最高點.則A、B兩小球的質(zhì)量之比為(  )
A.3:1B.3:2C.7:1D.7:2

分析 兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒.先由機械能守恒求出A落地時的速度,再結(jié)合研究B球,B球恰好到達最高點時速度,由機械能守恒定律列式,即可求得質(zhì)量之比.

解答 解:設(shè)A球落地時兩球速度大小為v1.對于兩球組成的系統(tǒng),由機械能守恒定律得:
A下落過程,有:mAgH=mBgH+$\frac{1}{2}({m}_{A}+{m}_{B}){v}_{1}^{2}$
A落地后,對B球,由機械能守恒得:
B球上升過程,有:$\frac{1}{2}{m}_{B}{v}_{1}^{2}$=mBgR
又H=2R
聯(lián)立解得:mA:mB=3:1
故選:A.

點評 解決本題的關(guān)鍵是分段分過程,運用機械能守恒定律求解,要注意A落地前兩個球各自的機械能并不守恒.

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